高中化学人教版 (新课标)必修1第一节 无机非金属材料的主角--硅一课一练

这是一份高中化学人教版 (新课标)必修1第一节 无机非金属材料的主角--硅一课一练，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．(2016·德州高一检测)下列物质中不与二氧化硅反应的是eq \x(导学号 81744705)( C )
A．烧碱B．氢氟酸
C．硝酸 D．生石灰
2．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是eq \x(导学号 81744706)( C )
A．在粗硅的制取中发生反应2C＋SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO↑＋Si，硅被还原，说明碳的还原性大于硅的还原性
B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2
D．由Na2CO3＋SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))CO2↑＋Na2SiO3可知硅酸的酸性强于碳酸
3．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是eq \x(导学号 81744707)( D )
A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出
B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解
C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成
D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解
4．(2016·芜湖高一检测)由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中错误的是eq \x(导学号 81744708)( D )
A．①②③均属于氧化还原反应
B．H2和HCl均可循环利用
C．SiO2是一种坚硬难熔的固体
D．SiHCl3摩尔质量为135.5 g
5．(2016·安庆高一检测)已知Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体(全部收集)。这些气体在标准状况下的体积为eq \x(导学号 81744709)( D )
A．1.12 LB．4.48 L
C．5.6 LD．3.36 L
6．水溶液X中只可能溶有K＋、Ca2＋、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验，下列判断正确的是eq \x(导学号 81744710)( C )
A．气体甲一定是纯净物
B．沉淀甲是硅酸和硅酸钙的混合物
C．K＋、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)和COeq \\al(2－,3)一定存在于溶液X中
D．SOeq \\al(2－,4)一定不存在于溶液X中
解析：A项错误，气体甲的主要成分为CO2，由于盐酸是挥发性酸，故气体甲中除了CO2还含有HCl和水蒸气；B项错误，由于溶液中无钙离子，故沉淀甲中不含硅酸钙；C项正确，溶液中无钙离子，SOeq \\al(2－,4)的存在不能判断，K＋、AlOeq \\al(－,2)、SiOeq \\al(2－,3)和COeq \\al(2－,3)一定存在于溶液X中；D项错误，SOeq \\al(2－,4)的存在与否不能判断。
7．有10 g不纯CaCO3样品与足量盐酸作用后生成4.4 g CO2，且溶液中残留难溶物质。则对于此样品中是否存在①MgCO3；②K2CO3；③SiO2杂质的判断中，正确的是eq \x(导学号 81744711)( B )
A．肯定含①③，不含②B．肯定含①③，可能含②
C．肯定含②③，不含①D．肯定含②③，可能含①
解析：用盐酸溶解样品，有残留物，说明存在SiO2。10 g CaCO3产生CO2为4.4 g，故样品所含的杂质中含碳量应高于CaCO3，因此样品中一定含有MgCO3，可能含有K2CO3。
8．在碱性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是eq \x(导学号 81744712)( B )
A．K＋、Cl－、MnOeq \\al(－,4)、SOeq \\al(2－,4)B．Na＋、SiOeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)
C．Na＋、 NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、HCOeq \\al(－,3)D．Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Cl－
解析：A项不选，含有MnOeq \\al(－,4)的溶液是紫红色的，不是无色溶液。C项中HCOeq \\al(－,3)既不能在强酸性溶液中大量存在，也不能在强碱性溶液中大量存在。D项不选，Mg2＋在碱性溶液中要形成Mg(OH)2沉淀。
二、非选择题
9．白炭黑(SiO2·H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石[主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8]来制取，其主要工艺流程如下：eq \x(导学号 81744713)
(1)蛇纹石用氧化物形式可表示为__6MgO·4SiO2·4H2O__。
(2)过滤1得到的滤液的主要成分是__Na2SiO3、NaOH__。
(3)滤液与盐酸反应的主要离子方程式为__SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓__。
(4)洗涤时，如何证明产品已洗涤干净？
__取少许最后一次洗涤液，滴入1～2滴硝酸酸化的AgNO3溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤干净__。
解析：该流程中，加NaOH溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐进入溶液，然后用盐酸和NaCl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来，再经过进一步处理获得白炭黑。(1)书写氧化物一般先写金属氧化物，再写二氧化硅，最后写水。(2)碱浸后，溶液中含有可溶的硅酸钠，以及剩余的NaOH溶液。(3)Na2SiO3与盐酸反应的离子方程式为SiOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2SiO3↓。(4)从流程图可知，H2SiO3是从NaCl溶液中分离出来的，表面沾有Na＋和Cl－，所以只要检验最后一次洗涤液中是否含有Cl－即可。
10．(2016·锦州高一检测)如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)，请填写空白：eq \x(导学号 81744714)
(1)A、D、E的化学式分别为__SiCl4__、__SiO2__、__H2SiO3__。
(2)A和B的相互转化在工业上有什么实际意义？__粗硅提纯__。
(3)写出D→C反应的化学方程式：__SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O__
(4)写出E→D反应的化学方程式：__H2SiO3eq \(=====,\s\up7(△))SiO2＋H2O__
能 力 提 升
一、选择题
1．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜。近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是eq \x(导学号 81744715)( C )
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．易溶解于强酸和强碱
D．x等于6
解析：“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定。不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示复杂的硅酸盐的组成，具体方法为：①遵循各元素种类和原子个数比不变的原则，分别写成氧化物的形式；②氧化物一般按活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、最后为水的顺序排列；③氧化物之间用圆点隔开，各氧化物前面的化学计量数均为整数。因此，A、B、D均正确。
2．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是eq \x(导学号 81744716)( D )
A．它是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥配料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
解析：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防腐剂的原料；由于硅酸的酸性弱于碳酸，在空气中会与二氧化碳反应而变质。
3．用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，不正确的是eq \x(导学号 81744717)( C )
A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石(Mg2SiO4)2MgO·SiO2
C．长石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·3SiO2
D．高岭石[Al2Si2O5(OH)4]Al2O3·2SiO2·2H2O
解析：C项错误，SiO2前的数字应为6，此式的书写，是将原化学式所有原子个数翻倍。
4．我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、钾长石(KAlSi3O8)和橄榄石(MgxFe2－xSiO4)等，下列说法或分析不正确的是eq \x(导学号 81744718)( D )
A．辉石、钾长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．钾长石的氧化物形式可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2
C．橄榄石中铁为＋2价
D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱
解析：由辉石、钾长石及橄榄石的组成可以看出三者均为硅酸盐矿，A项正确；将硅酸盐表示成氧化物形式时需注意元素守恒，辉石可写作：CaO·MgO·2SiO2，钾长石可写作：K2O·Al2O3·6SiO2，B项正确；根据化合价原则：2x＋n(2－x)＋4＝2×4，分析得n＝2，铁为＋2价，C项正确；月球上存在游离态铁的主要原因是月球上没有氧气，D项错误。
二、非选择题
5．高纯二氧化硅可用来制造光纤。某稻壳灰的主要成分为：eq \x(导学号 81744719)
通过如下流程可由稻壳灰制备较纯净的二氧化硅。
[已知AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓]
请回答下列问题：
(1)根据氧化物的性质进行分类，稻壳灰中涉及的氧化物最多有__3__类。
(2)步骤①中涉及SiO2的离子反应方程式为__SiO2＋2OH－===SiOeq \\al(2－,3)＋H2O__。
(3)滤渣A的成分有__C、Fe2O3__(填化学式)。
(4)步骤②洗涤时，检验是否洗涤干净的方法是__取最后一次洗涤液少许，滴入AgNO3溶液，无沉淀生成，表明洗涤干净__。
(5)步骤③反应的化学方程式为__H2SiO3eq \(=====,\s\up7(△))SiO2＋H2O__；实验室进行步骤③用到的仪器有坩埚钳、酒精灯、三脚架、__坩埚__和__泥三角__。
6．如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内物质为杂质)，请按下列提供的试剂和操作，将序号填在下表内。eq \x(导学号 81744720)
试剂：A.盐酸 B．烧碱溶液 C．氧气 D．水 E．二氧化碳 F．不需要其他试剂
操作：①加热燃烧 ②加热熔融 ③高温灼烧 ④过滤
⑤蒸馏 ⑥结晶
解析：(1)利用二氧化硅难溶于盐酸，碳酸钙易溶于盐酸的性质差异，溶解后过滤。(2)加热情况下，硅和氧气反应生成二氧化硅，变杂质为主要成分。(3)利用二者的水溶性差异，溶解、过滤、蒸发结晶即可。(4)采用加热方式将硅酸转变为二氧化硅，或者利用碱中和硅酸，然后过滤也可。(5)加烧碱溶液将二氧化硅溶解后过滤即可。
7．某化学兴趣小组的成员捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；2 ml·L－1盐酸、2 ml·L－1NaOH溶液、2%的KSCN溶液。eq \x(导学号 81744721)
(1)将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂的名称或化学式。
试剂Ⅰ__2%的KSCN溶液__；试剂Ⅱ__2_ml·L－1NaOH溶液__；试剂Ⅲ__2 ml·L－1盐酸__。
(2)如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作，预期现象和结论。
解析：Fe2O3可溶于盐酸，在溶液中存在Fe3＋，可用SCN－检验其存在，从而说明矿石含Fe2O3。SiO2不溶于盐酸，作为残渣被滤出。为进一步确认，加入NaOH溶液，充分反应后，再加盐酸，如果生成白色胶状沉淀则说明矿石中有SiO2。
组分
SiO2
C
Na2O
K2O
Al2O3
Fe2O3
质量分数
59.20
38.80
0.25
0.60
0.64
0.16
混合物
试剂
操作
(1)SiO2(CaCO3)
A
④
(2)SiO2(Si)
C
③
(3)NaCl(SiO2)
D
④
(4)SiO2(H2SiO3)
F
③
(5)Fe2O3(SiO2)
B
④
编号
实验操作
预期现象和结论
①
取适量矿石研细，加足量2 ml·L－1盐酸
有大量无色气体生成，得棕黄色溶液，且仍有少量固体残留
②
__取①操作所得溶液少许置于洁净试管中，并滴加几滴2%的KSCN溶液__
__溶液变为红色，说明原矿石可能含有Fe2O3__
③
__取①操作所得残余固体适量置于烧杯中，加入足量2_ml·L－1NaOH溶液，充分搅拌__
__残余固体完全溶解于2_ml·L－1NaOH溶液，并得无色溶液__
④
__取③操作所得无色溶液少许置于洁净试管中，用胶头滴管滴入2_ml·L－1盐酸至过量__
__有白色胶状沉淀，且不溶于过量盐酸，说明原矿石中可能含有SiO2__